一種潮汐海流模擬實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于環(huán)境模擬領(lǐng)域，涉及一種海水環(huán)境模擬裝置，具體涉及一種潮汐海流模擬實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋工程是國民經(jīng)濟的重要組成部分，海洋工程裝備具有高技術(shù)、高投入、高產(chǎn)出、高附加值、高風險的特點，是先進制造、信息、新材料等高新技術(shù)的綜合體，產(chǎn)業(yè)輻射能力強，對國民經(jīng)濟帶動作用大。在復(fù)雜多變的海洋環(huán)境中，海洋工程裝備的壽命則是不可忽視的問題，而其中海水流速及潮汐的交替是影響裝備壽命的重要因素。為了評價海洋工程裝備的壽命，需要在海洋環(huán)境中進行耐久性試驗。實海實驗受自然不可控因素影響大，實驗周期長，需船只保障，參與人員多，花費高且無法及時觀察，穩(wěn)定性差。而常規(guī)室內(nèi)實驗，難以模擬海流及潮汐，實驗結(jié)果可信度差。因此需要一種可以模擬海水流速及潮汐的裝置，進行海洋工程裝備的耐久性試驗，以評價海洋工程裝備的壽命。
[0003]2010年10月27日公開的中國發(fā)明專利申請N0.201010193132.2 (公開號CN101871877B)公開了一種‘用于模擬海洋潮汐環(huán)境的自動化實驗裝置’，是對海水漲潮落潮液位及海上環(huán)境自動控制的實驗裝置，并不能實現(xiàn)對不同海水層面流速的模擬和控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型目的在于提供了一種操作簡單、控制精確、成本低的潮汐海流模擬實驗裝置，可在室內(nèi)實現(xiàn)模擬海水流動和潮汐變化。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0006]—種潮汐海流模擬實驗裝置，包括第一水槽1、第二水槽2、多個海水流速控制裝置3-1?3-4、加熱器4、第一循環(huán)栗8、第二循環(huán)栗9、第一變頻器10、第二變頻器11及微電腦時控開關(guān)12，其特征在于:
[0007]所述第一水槽I內(nèi)壁對稱放置第一海水流速控制裝置3-1和第二海水流速控制裝置3-2，第二水槽2內(nèi)壁對稱放置第三海水流速控制裝置3-3和第四海水流速控制裝置3-4 ;
[0008]第一水槽I中的第一海水流速控制裝置3-1與第二循環(huán)栗9連接，第二海水流速控制裝置3-2依次與加熱器4、第一三通閥門5和第一循環(huán)栗8連接；第二水槽2中的第三海水流速控制裝置3-3與第一循環(huán)栗8連接，第四海水流速控制裝置3-4與第二三通閥門6、第二循環(huán)栗9連接；第一三通閥門5和第二三通閥門6連接；
[0009]第一循環(huán)栗8、第二變頻器11、微電腦時控開關(guān)12、第一變頻器10及第二循環(huán)栗9依次連接。
[0010]每個海水流速控制裝置3-1?3-4包括套管13、固定立管15、水泥墩16、排流孔18、排流管19、支撐底座20、分流管21及吊環(huán)7，其中:
[0011]水流分別經(jīng)兩側(cè)的分流管21進入排流管19，多根排流管19垂直分布在分流管21之間，在每根排流管19上開有多個排流孔18，第三三通閥門17位于每根排流管19兩端；分流管21通過底部的支撐底座20固定于第一水槽I和第二水槽2的底部。
[0012]所述套管13頂部裝有吊環(huán)7，底部裝有固定立管15，固定立管15通過插入位于第一水槽I和第二水槽2底部的水泥墩16中固定；
[0013]套管13與分流管21之間及各排流管19之間通過加強筋14連接。
[0014]微電腦時控開關(guān)12有兩個獨立控制的輸出端，分別連接第一變頻器10和第二變頻器11。
[0015]第一變頻器10、第二變頻器11通過調(diào)頻調(diào)壓實現(xiàn)流量控制。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:
[0017]I)本實用新型通過微電腦時控開關(guān)、循環(huán)栗和相關(guān)管路模擬海水潮汐及流速變化，進行材料老化實驗。具有控制精確、可視化、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低、適用范圍廣等優(yōu)點。
[0018]2)本實用新型通過微電腦時控開關(guān)能分別控制兩個栗的開閉時間間隔，結(jié)合潛水栗功率可以實現(xiàn)對兩個水槽的漲潮和退潮時間點，時間段和潮位液面高度變化的精確模擬。
[0019]3)本實用新型通過海水流速控制裝置調(diào)節(jié)海水流速，可實現(xiàn)海水層流的流速控制。
[0020]4)本實用新型通過三通閥門可實現(xiàn)單一水槽及雙水槽海水流速控制的轉(zhuǎn)換。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的潮汐海流模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中海水流速控制裝置3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]【主要組件符號說明】
[0024]I 第一水槽
[0025]2 第二水槽
[0026]3-1 第一海水流速控制裝置
[0027]3-2 第二海水流速控制裝置
[0028]3-3 第三海水流速控制裝置
[0029]3-4 第四海水流速控制裝置
[0030]4 加熱器
[0031]5 第一三通閥門
[0032]6 第二三通閥門
[0033]7 吊環(huán)
[0034]8 第一循環(huán)栗
[0035]9 第二循環(huán)栗
[0036]10 第一變頻器
[0037]11 第二變頻器
[0038]12 微電腦時控開關(guān)
[0039]13 套管
[0040]14加強筋
[0041]15固定立管
[0042]16水泥墩
[0043]17第三三通閥門
[0044]18排流孔
[0045]19排流管
[0046]20支撐底座
[0047]21分流管
【具體實施方式】
[0048]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0049]如圖1所示，本實用新型的潮汐海流模擬實驗裝置，包括第一水槽1、第二水槽2、多個海水流速控制裝置3-1?3-4、加熱器4、第一循環(huán)栗8、第二循環(huán)栗9、第一變頻器10、第二變頻器11及微電腦時控開關(guān)12。
[0050]其中，所述第一水槽I內(nèi)壁對稱放置第一海水流速控制裝置3-1和第二海水流速控制裝置3-2，第二水槽2內(nèi)壁對稱放置第三海水流速控制裝置3-3和第四海水流速控制裝置 3-4。
[0051]第一水槽I中的第一海水流速控制裝置3-1通過導(dǎo)管與第二循環(huán)栗9連接，第二海水流速控制裝置3-2通過導(dǎo)管依次與加熱器4、第一三通閥門5和第一循環(huán)栗8連接；第二水槽2中的第三海水流速控制裝置3-3通過導(dǎo)管與第一循環(huán)栗8連接，第四海水流速控制裝置3-4通過導(dǎo)管與第二三通閥門6、第二循環(huán)栗9連接；第一三通閥門5和第二三通閥門6通過導(dǎo)管連接。
[0052]第一循環(huán)栗8、第二變頻器11、微電腦時控開關(guān)12、第一變頻器10及第二循環(huán)栗9依次電連接。微電腦時控開關(guān)12有兩個獨立控制輸出端，可以實現(xiàn)同時分別控制。第一變頻器10、第二變頻器11通過調(diào)頻調(diào)壓實現(xiàn)流量控制。
[0053]如圖2所示，海水流速控制裝置3包括套管13、固定立管15、水泥墩16、排流孔18、排流管19、支撐底座20、分流管21及吊環(huán)7。
[0054]多根排流管19垂直分布在分流管21之間，排流孔18橫向分布在每根排流管19上，第三三通閥門17位于每根排流管19兩端；分流管21通過底部的支撐底座20固定于第一水槽I和第二水槽2的底部；套管13頂部裝有吊環(huán)7，用于將海水流速控制裝置3拿出第一水槽！和第二水槽2，底部裝有固定立管15，固定立管15通過插入位于第一水槽I和第二水槽2底部的水泥墩16中固定。套管13與分流管21之間及各排流管19之間通過加強筋14連接。
[0055]本實用新型的潮汐海流模擬實驗裝置適用于模擬海水潮汐及流速變化，進行材料老化實驗，實驗方法如下:
[0056]模擬海水潮汐
[0057]首先將第一三通閥門5置于AB通路，第二三通閥門6置于DE通路，開啟第二變頻器11控制第一循環(huán)栗8，把第一水槽I中的水抽到第二水槽2中，第一水槽I用于模擬落潮，第二水槽2用于模擬漲潮，待第二水槽2中注滿水之后，第一變頻器10開始工作，控制第二循環(huán)栗9將第二水槽2中的水抽到第一水槽I中，從而模擬循環(huán)漲落潮環(huán)境。第一變頻器10和第二變頻器11的啟閉通過微電腦時控開關(guān)12控制，精確控制漲落潮時間，并實現(xiàn)無人值守。加熱器4用于加熱管路中海水，調(diào)節(jié)水溫的高低。
[0058]模擬海水流速變化
[0059]第一水槽I和第二水槽2中均注滿水，第一循環(huán)栗8和第二循環(huán)栗9同時工作，調(diào)節(jié)排流管19第一層上的第三三通閥門17，關(guān)閉排流管19上的其他閥門，開啟第一循環(huán)栗8和第二循環(huán)栗9，通過調(diào)節(jié)排流管19第一層上的第三三通閥門17開啟的大小實現(xiàn)調(diào)節(jié)第一層排流管19方向水流速度。如此，調(diào)節(jié)其他層排流管第三三通閥門17，實現(xiàn)各層面水流速度的變化。
[0060]將第一三通閥門5置于AC通路，第二三通閥門6置于DF通路，開啟循環(huán)栗9可實現(xiàn)第一水槽I的單水槽模擬流速變化及各層流水流速度的變化。
【主權(quán)項】
1.一種潮汐海流模擬實驗裝置，包括第一水槽(I)、第二水槽(2)、多個海水流速控制裝置(3-1?3-4)、加熱器(4)、第一循環(huán)栗(8)、第二循環(huán)栗(9)、第一變頻器(10)、第二變頻器(11)及微電腦時控開關(guān)(12)，其特征在于: 所述第一水槽(I)內(nèi)壁對稱放置第一海水流速控制裝置(3-1)和第二海水流速控制裝置(3-2)，第二水槽(2)內(nèi)壁對稱放置第三海水流速控制裝置(3-3)和第四海水流速控制裝置(3-4)； 第一水槽(I)中的第一海水流速控制裝置(3-1)與第二循環(huán)栗(9)連接，第二海水流速控制裝置(3-2)依次與加熱器(4)、第一三通閥門(5)和第一循環(huán)栗(8)連接；第二水槽(2)中的第三海水流速控制裝置(3-3)與第一循環(huán)栗(8)連接，第四海水流速控制裝置(3-4)與第二三通閥門￠)、第二循環(huán)栗(9)連接；第一三通閥門(5)和第二三通閥門(6)連接； 第一循環(huán)栗(8)、第二變頻器(11)、微電腦時控開關(guān)(12)、第一變頻器(10)及第二循環(huán)栗(9)依次連接。2.如權(quán)利要求1所述的潮汐海流模擬實驗裝置，其特征在于: 每個海水流速控制裝置(3-1?3-4)包括套管(13)、固定立管(15)、水泥墩(16)、排流孔(18)、排流管(19)、支撐底座(20)、分流管(21)及吊環(huán)(7)，其中: 水流分別經(jīng)兩側(cè)的分流管(21)進入排流管(19)，多根排流管(19)垂直分布在分流管(21)之間，在每根排流管(19)上開有多個排流孔(18)，第三三通閥門(17)位于每根排流管(19)兩端；分流管(21)通過底部的支撐底座(20)固定于第一水槽(I)和第二水槽(2)的底部。3.如權(quán)利要求2所述的潮汐海流模擬實驗裝置，其特征在于: 所述套管(13)頂部裝有吊環(huán)(7)，底部裝有固定立管(15)，固定立管(15)通過插入位于第一水槽(I)和第二水槽(2)底部的水泥墩(16)中固定； 套管(13)與分流管(21)之間及各排流管(19)之間通過加強筋(14)連接。4.如權(quán)利要求1所述的潮汐海流模擬實驗裝置，其特征在于: 微電腦時控開關(guān)(12)有兩個獨立控制的輸出端，分別連接第一變頻器(10)和第二變頻器(11)。5.如權(quán)利要求1所述的潮汐海流模擬實驗裝置，其特征在于: 第一變頻器(10)、第二變頻器(11)通過調(diào)頻調(diào)壓實現(xiàn)流量控制。
【專利摘要】本實用新型屬于環(huán)境模擬領(lǐng)域，涉及一種海水環(huán)境模擬裝置，具體涉及一種潮汐海流模擬實驗裝置。該裝置包括第一水槽(1)、第二水槽(2)、多個海水流速控制裝置(3-1～3-4)、加熱器(4)、第一循環(huán)泵(8)、第二循環(huán)泵(9)、第一變頻器(10)、第二變頻器(11)及微電腦時控開關(guān)(12)，其中，所述海水流速控制裝置(3-1～3-4)包括套管(13)、固定立管(15)、水泥墩(16)、排流孔(18)、排流管(19)、支撐底座(20)、分流管(21)及吊環(huán)(7)。本實用新型的模擬裝置操作方便，不受海洋環(huán)境因素限制；控制精度高，可實現(xiàn)對漲潮和退潮時間點、時間段、潮位高度及各海水層面涌動的精確控制。
【IPC分類】G01N17/00, G05D13/08
【公開號】CN204807431
【申請?zhí)枴緾N201520513267
【發(fā)明人】張偉, 尹鵬飛, 亓云飛, 張波
【申請人】青島鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司, 鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月15日